1、生物質(zhì)資源概述
1.1生物質(zhì)燃料的概念生物質(zhì)的原料主要為玉米等農(nóng)作物的秸稈、稻草、稻殼、木屑、蘆葦、蒿草、樹枝、樹葉等生物質(zhì)廢棄物。這些農(nóng)林剩余物經(jīng)粉碎、混合、擠壓、烘干等工藝，最后制成顆粒狀燃料，可直接作為生物質(zhì)燃料熄滅，具有熄滅時(shí)間長(zhǎng)、爐膛溫度高、經(jīng)濟(jì)實(shí)惠等特性，因而能夠作為煤炭、白然氣、電、油等能源的補(bǔ)充以至是替代能源。
1.2我國(guó)能源使用現(xiàn)狀
如今我國(guó)大力倡導(dǎo)能源的利用效率，以高新技術(shù)開發(fā)低污染、可再生的新能源，逐步取代石油，煤，天然氣等不可再生能源，是解決能源危機(jī)和環(huán)境問題的重要途徑。在我國(guó)冬季采暖常用的方式就是應(yīng)用煤炭、燃油供暖。耗能高、污染大，是這些供暖方式是有很大的弊端的。一到冬季，礦物質(zhì)燃料在供暖中的大量運(yùn)用，嚴(yán)重地污染著我們身邊的空氣環(huán)境。國(guó)內(nèi)能源專家普遍以為：生物質(zhì)燃料是很好的清潔性可再生能源，在環(huán)保形勢(shì)日益嚴(yán)峻的今天，應(yīng)該依據(jù)實(shí)踐，以生物質(zhì)燃料取代煤、油燃料。
據(jù)調(diào)查，采用生物質(zhì)燃料的取暖鍋爐，1小時(shí)耗費(fèi)生物質(zhì)顆粒約8kg，依照冬季取暖時(shí)節(jié)5個(gè)月計(jì)算，共需求耗費(fèi)生物質(zhì)顆粒約124噸，以每噸650元計(jì)，需求消費(fèi)近9000元，相比過去燃煤的破費(fèi)，每個(gè)冬季可儉省1612元，并且無污染，有利于維護(hù)環(huán)境。此外，當(dāng)前采用電、油、燃?xì)獾墓┡肮馄髽I(yè)，由于各類清潔燃料價(jià)錢的上漲，迫切需求清潔、經(jīng)濟(jì)的替代燃料。因而物質(zhì)燃料鍋爐的推行具有重要意義。
2、鍋爐生物質(zhì)能技改項(xiàng)目概況
2.1鍋爐工況的分析
減少和防止鍋爐四管漏泄要從備件的運(yùn)行操作和檢修工藝等最基本方面人手，堅(jiān)持預(yù)防為主，質(zhì)量第一的方針。組織由鍋爐檢修、鍋爐運(yùn)行、熱工、電氣、化學(xué)、金屬和熱力試驗(yàn)人員組成的攻關(guān)小組，做好基礎(chǔ)工作，分析原因，提出合理的措施，開展長(zhǎng)期、經(jīng)常性的防止受熱面漏泄的工作。進(jìn)行了較為全面的工業(yè)性試驗(yàn)。根據(jù)鍋爐生物質(zhì)料層的高度和布置要求，對(duì)燃煤鍋爐的前墻水冷壁管進(jìn)行重新設(shè)計(jì)制作，增加前鍋爐的排表面的距離，增大其空間，對(duì)生物質(zhì)粉料噴口和二次風(fēng)，增加鏈條爐排長(zhǎng)度并在爐前新設(shè)片狀生物質(zhì)小料斗，根據(jù)熱力計(jì)算工況增大省煤器受熱面，以適應(yīng)生物質(zhì)燃料燃燒特性。
表2 典型生物質(zhì)成型顆粒燃料和煤的工業(yè)分析
| 樣品 | 水分/% | 灰分/% | 揮發(fā)份/% | 固定碳/% | Cad/% |
| 玉米稈 | 4.86 | 5.93 | 71.45 | 17.75 | 42.57 |
| 大豆稈 | 8.10 | 5.70 | 68.41 | 17.19 | 44.79 |
| 木屑 | 12.27 | 0.83 | 70.55 | 16.35 | 45.65 |
| 小麥稈 | 7.31 | 10.4 | 63.90 | 25.67 | 40.68 |
| 山西煤 | 6 | 26 | 9 | 59 | 88 |
鍋爐內(nèi)壁溫隨負(fù)荷的變化。從爐內(nèi)壁溫曲線上可以看出，爐內(nèi)壁溫隨著負(fù)荷的增加而增加，同時(shí)總體壁溫水平偏高。處于水平煙道右側(cè)和入口在三通渦流區(qū)中的管壁溫水平最高，這是熱偏差與水利偏差相疊加的結(jié)果，實(shí)際運(yùn)行證明了這一點(diǎn)，該管在管材提高檔次前常發(fā)生爆管。爐內(nèi)壁溫測(cè)點(diǎn)采用金屬噴涂法安裝熱電偶，測(cè)量值是正誤差，曾做過標(biāo)定，試驗(yàn)值偏高10℃～15℃。熱偏差在通過調(diào)節(jié)爐膛火焰中心位置以達(dá)到調(diào)節(jié)再熱氣汽溫的目的。燃燒器下擺，爐膛出口煙溫下降，各級(jí)受熱面的壁溫也隨著下降，對(duì)改善對(duì)流受熱面的運(yùn)行條件，作用是非常明顯的。調(diào)整好噴嘴角度，由于噴嘴角度檢修不當(dāng)，使火焰沖刷水冷壁及爐墻而結(jié)焦。應(yīng)根據(jù)結(jié)焦規(guī)律和爐膛結(jié)構(gòu)調(diào)整噴嘴方位，一般是將火焰盡可能調(diào)向爐膛中心中心切網(wǎng)附近以減少結(jié)焦。在此使用優(yōu)質(zhì)生物質(zhì)在鍋爐內(nèi)燃燒，在穩(wěn)定燃燒區(qū)域比較集聚。生物質(zhì)燃燒得很干凈，不留過多灰燼。同時(shí)在大量增加燃燒量的情況下，加大鼓引風(fēng)至最大保證其壓力平衡，可以降低其燃燒熱度。并且能源節(jié)省也很明顯。
2.3鍋爐燃燒生物質(zhì)與煤的燃料特性對(duì)比及燃燒特點(diǎn)
生物質(zhì)中硫的含量極低，基本上無硫化物的排放。所以，利用生物質(zhì)作為替代能源，對(duì)改善環(huán)境，減少大氣中的C02含量，在“溫室效應(yīng)”都有極大的好處。因此，將生物質(zhì)作為化石燃料的替代能源，便能向社會(huì)提供一種各方面都可被接受的可再生能源。下面表2典形生物質(zhì)成型燃料和煤的工業(yè)分析及元素分析
表2典形生物質(zhì)成型燃料和煤的工業(yè)分析和元素分析
分析表2生物質(zhì)成型燃料的特點(diǎn)：
(1)灰分少，燃燒得充分，殘余量極少，利于減少鍋爐排熱損失。
(2)相比與煤炭生物質(zhì)含量很高，一般超過50%，它的含氧量也多于煤炭，容易燃燒火勢(shì)旺。然而，碳的含氧量較低，因此它的發(fā)熱值較相對(duì)低，要想達(dá)到鍋爐的熱力，必須加大燃料供給量，同時(shí)還要滿足完全燃燒的條件。
(3)生物質(zhì)的硫的含量極低，對(duì)環(huán)境的保護(hù)的相當(dāng)有益的，污染空氣指數(shù)小。
從礦物能源資源有限和因大量使用會(huì)造成環(huán)境狀態(tài)惡化的戰(zhàn)略觀點(diǎn)出發(fā)，結(jié)合我國(guó)擁有豐富生物質(zhì)資源的現(xiàn)實(shí)，逐步發(fā)展工業(yè)鍋爐生物質(zhì)的燃燒技術(shù)，對(duì)節(jié)約常規(guī)能源、優(yōu)化我國(guó)能源結(jié)構(gòu)，將有枳極意義。
常規(guī)熱電聯(lián)產(chǎn)業(yè)配備的燃煤鍋爐進(jìn)行改燃生物質(zhì)的改造，取得了成功，為我國(guó)家節(jié)能減排工作作出了貢獻(xiàn)。對(duì)新能源的開發(fā)利用做好榜樣，起到了較好的實(shí)踐示范作用。同時(shí)為各企業(yè)今后的發(fā)展開啟先導(dǎo)。
3、結(jié)語
在發(fā)展中國(guó)家中，好的鍋爐能提高效率減少燃料垃圾的收集的排放，使得生活環(huán)境得到提升，新的先進(jìn)技術(shù)替代陳舊的工業(yè)市場(chǎng)中的燃燒技術(shù)。在生物能源項(xiàng)目和市場(chǎng)規(guī)模不斷擴(kuò)大。在各類市場(chǎng)應(yīng)用大規(guī)模的轉(zhuǎn)換裝置的趨勢(shì)將會(huì)持續(xù)。增加燃料適應(yīng)性，降低風(fēng)險(xiǎn)，使得費(fèi)用最小化，并通過將燃煤鍋爐改造為生物質(zhì)能鍋爐其節(jié)能減排的功效較為明顯，同時(shí)也將生物質(zhì)能利用效率大大提高。采用規(guī)模經(jīng)濟(jì)對(duì)生物質(zhì)能整體來說非常重要。能源系統(tǒng)的發(fā)展是個(gè)整體，生物質(zhì)的使用將日漸成為人們生產(chǎn)運(yùn)輸燃料或生物材料的重要工具。
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